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课件网) 第3节 基因工程的应用 任务 乳腺生物反应器与工程菌生产药物 的比较 一、基因工程在农牧业方面的应用 1.在农业方面的应用 应用 目的基因 成果 转基因抗虫植 物 具有_____功能的基因 转基因抗虫棉花、玉 米、大豆、水稻、马铃 薯等 转基因抗病植 物 来自某些_____等 的抗病基因 转基因抗病毒甜椒、番 木瓜和烟草等 抗虫 病毒、真菌 应用 目的基因 成果 转基因抗除草 剂植物 _____ 的基因 转基因抗除草剂玉米、 大豆、油菜和甜菜等 改良植物的品 质 _____ _____基因、与植 物花青素代谢相关的基因 等 转基因玉米、转基因矮 牵牛 降解或抵抗某种除草剂 某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码 (续表) 2.在牧业方面的应用 (1)提高动物的生长速率:将_____ 导入动物体内,以提高动物的生长速率。 外源生长激素基因 (2)改善畜产品的品质:将_____导入奶牛基因组,使获得的 转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低。 肠乳糖酶基因 二、基因工程在医药卫生领域的应用 (1)对微生物或动植物的细胞进行_____,使它们能够生产药物。 这些药物包括细胞因子、_____、疫苗和_____等。 基因改造 抗体 激素 (2)让哺乳动物批量生产药物,构建_____。 ①操作:将_____基因与乳腺中特异表达的基因的_____等 调控元件重组在一起,通过_____的方法,导入哺乳动物的 _____中,培育转基因动物。 ②目标:转基因动物在进入泌乳期后,可以通过分泌_____来生产 所需要的药物。 乳腺(乳房)生物反应器 药用蛋白 启动子 显微注射 受精卵 乳汁 (3)可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。 研究方向:在器官供体的基因组中导入_____, 以抑制_____基因的表达,或设法除去_____基因,再结 合克隆技术,培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 调控基因表达的序列 抗原决定 抗原决定 三、基因工程在食品工业方面的应用 (1)应用:生产食品工业用酶、_____和维生素等。 氨基酸 (2)实例 ①将编码_____的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因 组中,通过工业发酵批量生产凝乳酶。 ②构建_____,用发酵技术大量生产淀粉酶、脂肪酶等。 牛凝乳酶 基因工程菌 四、基因工程在其他方面的应用 (1)培育出可以降解多种污染物的“_____”来处理环境污染。 (2)利用经过基因改造的微生物来生产能源。 超级细菌 任务 乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 【情境】利用基因工程生产人胰岛素有两种方法: 方法一:将胰岛素基因转入细菌细胞,进行微生物培养,提取胰岛素。 方法二:将胰岛素基因转入高等哺乳动物的受精卵,培养成转基因 动物并从其乳汁中提取胰岛素。 (1)方法一中,为使胰岛素基因能顺利进入细菌细胞,应用_____处 理细菌细胞,目的是使细胞处于一种_____ _____。 能吸收周围环境中分子的生理状态 (2)方法二中,将目的基因导入受体细胞常用的方法是_____。 要确保人胰岛素基因只在牛的乳腺细胞中表达,应该采取的措施是 在人胰岛素基因的首端加上_____等调 控元件。 显微注射法 乳腺中特异表达的基因的启动子 (3)方法二中,构建好的基因表达载体应导入_____,目的基因 (如药用蛋白基因)_____(填“在所有体细胞”或“只在乳 腺上皮细胞”)中表达。 受精卵 只在乳腺上皮细胞 (4)大肠杆菌和酵母菌均可作为生产胰岛素的工程菌,该类工程菌的 优点是_____(至少答出两点)。 易培养、繁殖快 (5)上述两种方法中,哪种方法得到的胰岛素需要进一步加工和修饰 以使其获得生物活性?试解释其原因。 [答案] 方法一。方法一中的受体细胞是细菌细胞,其内无内质网和 高尔基体,无法对胰岛素进行加工和修饰。 1.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 项目 乳腺生物反应器 工程菌 含义 指使外源基因在 ... ...